[实用新型]一种电子数密度测量双探针装置

说明书

本实用新型公开了一种电子数密度测量双探针装置，其特征在于，包括：具有平行双极结构的双探针；三氧化二铝陶瓷护套，其设有容纳所述双探针的双通孔，所述双探针贯穿于三氧化二铝陶瓷护套的双通孔中；用于固定安装双探针的探针支座，其内设有容纳所述三氧化二铝陶瓷护套底部和双探针的测试线缆的空腔；所述双探针上端伸出三氧化二铝陶瓷护套，所述双探针下端伸出双通孔且裸露在探针支座内并在露出部分设有绝缘护套。本实用新型采用金属钼为探针材料，匹配了双探针的直径、探针间距、工作端长度以及三氧化二铝陶瓷护套的外形尺寸，双探针采用三氧化二铝陶瓷烧结固定，操作安全、可靠，使得本装置具有稳定可靠的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于等离子体风洞中等离子体射流电子数密度的测量，更具体地说，本实用新型涉及一种电子数密度测量双探针装置。

背景技术

高温复杂流场的流动物理现象和结构的3-D全场显示、温度和气体组分以及电子数密度的精确测定对飞行器的设计与研制、材料选择、测控、制导、告警以及与地面间的通讯问题等都显得尤为基础而关键。除了在现代航空、航天以及军事中具有普遍性外，在工业与民用方面也有着广泛存在，如：能源工程、高温切割、加工、焊接、表面处理以及冶炼等。然而，此类温度高达数千度甚至上万度，时间上非稳定、空间分布非均匀的高温复杂流场的电子数密度测量至今尚未得到很好的解决。在高超声速飞行条件下，飞行器周围高温气体产生了强烈的振动、离解和电离，形成了等离子体鞘层。各种测试、控制、导航、通信电磁信号穿过等离子体鞘层时，由于电子振荡，电子通过与等离子体鞘层中的背景粒子碰撞，将动能传给背景粒子，这样就造成入射电磁波自身能量的衰减；另外，电磁波在等离子体鞘层中会产生法拉第旋转，从而造成极化失真。正是由于电磁信号的衰减和失真，从而引起飞行器与外界的通信中断，即“黑障”问题。因此，基于等离子体风洞电子数密度测量，开展等离子体鞘层电磁特性研究，对军事和民用空间通讯都具有重要的现实意义。在这种情况下，有必要提供一种稳定可靠的电子数密度测量双探针装置，具有耐高温，操作安全、可靠的特性，同时能够实现抗干扰的效果。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种电子数密度测量双探针装置，包括：

具有平行双极结构的双探针；

三氧化二铝陶瓷护套，其设有容纳所述双探针的双通孔，所述双探针贯穿于三氧化二铝陶瓷护套的双通孔中；

用于固定安装双探针的探针支座，其内设有容纳所述三氧化二铝陶瓷护套底部和双探针的测试线缆的空腔；所述双探针上端伸出三氧化二铝陶瓷护套，所述双探针下端伸出双通孔且裸露在探针支座内并在露出部分设有绝缘护套。

优选的是，所述双探针外径为1mm～5mm，探针间距为1mm～5mm，双探针在高频等离子体射流中的有效工作长度为15～20mm。

优选的是，所述双探针外径为1mm，探针间距为3mm，双探针在高频等离子体射流中的有效工作长度为15mm。

优选的是，所述测试线缆与双探针的尾部焊接固定，所述测试线缆贯穿于探针支座并连接于电子数密度采集分析系统。

优选的是，所述双探针与三氧化二铝陶瓷护套通过高温烧结固定；所述双探针的材料为金属钼；所述三氧化二铝陶瓷护套上端为锥形结构，下端为圆柱体结构。

优选的是，所述绝缘护套为绝缘玻璃布，其通过高温胶与所述三氧化二铝陶瓷护套和双探针的尾部粘接固定。

优选的是，所述探针支座空腔内布置有陶瓷纤维，其通过高温胶与探针支座的内侧面粘接固定。